Особенности конструкции червячного редуктора

Червячный редуктор представляет собой, как правило, червячную передачу, за­ключённую в корпус. Основными элементами передачи являются червяк 7 и червячное колесо 11 (рис. 1), оси вращения валов которых перекрещиваются обычно под углом 90°. Движение в редукторе передается от червяка к червяному колесу и пре­образуется по принципу винтовой пары.

Достоинством червячных редукторов является возможность передачи движения под прямым углом, а также реализация одной червячной парой (ступенью) большего передаточного отношения (до 80) по сравнению с зубчатой передачей (до 10). При этом червячная передача вследствие хорошей приработке трущейся пары работает более бесшумно и плавно, чем зубчатая передача.

К недостаткам червячных передач относится то, что при скольжении витков червяка по зубьям червячного колеса выделяется много тепла и происходит интен­сивный износ трущихся пар. Поэтому в червячных редукторах надо отводить тепло.

Для этого червяки изготавливают из углеродистых или легированных сталей. Их витки шлифуют и полируют. Зубья же червячных колёс чаще всего выполняют из бронзы. Самые лучшие антифрикционные свойства у пары стальной червяк - оловянно-фосфористая бронза типа Бр. ОФ 10-1 и др. Однако, оловянные бронзы доро­ги и дефицитны и их применяют для изготовления зубьев червячных колес при ско­рости скольжения в передаче 5... 25 м/с. Безоловянные бронзы, например алюминиево-железистые типа Бр. АЖ 9-4 и др., дешевле оловянных бронз, менее дефи­цитны и их применяют для изготовления червячных колес, при скорости скольже­ния в передаче 2...5 м/с. При скорости скольжения меньше 2 м/с применяют серый (ГОСТ 1412-85) или модифицированный чугун.

Для уменьшения расхода дорогостоящей бронзы при изготовлений червячного колеса его делают составным: зубчатый венец изготовляют из бронзы, а ступицу - из чугуна или стали.

В зацеплении червячной передачи возникают большие радиальные и осевые силы, поэтому на валы передачи устанавливают радиально-упорные шариковые или роликовые конические подшипники, воспринимающие такие нагрузки.

Основным отличием редуктора от передачи является наличие корпуса, который служит опорой для валов с подшипниками и зубчатыми колесами, ограждает их от вредного влияния окружающей среды и позволяет организовать смазку трущихся элементов передачи: зубчатых колёс и подшипников.

Корпус червячного редуктора так же, как и корпус зубчатого редуктора, имеет сложную конфигурацию и изготавливается при серийном производстве литьём из серого чугуна или алюминиевых сплавов. При индивидуальном производстве кор­пус может быть выполнен в виде стальной сварной конструкции.

Корпус служит опорой вращающихся деталей редуктора, изолирует их от вред­ного влияния окружающей среды и позволяет организовать их смазку.

Для удобства монтажа корпус червячного редуктора имеет большие боковые крышки (при межосевом расстоянии передачи a_w ≤160 мм) или горизонтальную плоскость разъёма (при a_w> 160 мм).

На корпусе червячного редуктора предусмотрены следующие специальные приливы: лапы для установки редуктора на опорную раму или плиту, бобышки или гнезда для установки в корпус валов с подшипниками, проушины для подъёма и транспортировки редуктора или его корпусных деталей и фланцы для крепления крышек к корпусу. Оребрение корпуса увеличивает площадь поверхности его теп­лообмена с окружающим холодным воздухом и служит для дополнительного охла­ждения передачи. С этой же целью в случае необходимости дополнительно ставят вентилятор на валу червяка для увеличения скорости теплообмена.

Для заливки масла в редуктор и периодического контроля состояния элементов червячной передачи в корпусе есть смотровой люк с крышкой. Для слива отрабо­танного масла в нижней части корпуса предусмотрено отверстие, закрываемое пробкой. Уровень масла в редукторе контролируется с помощью маслоуказателя.

В целом, червячные редуктора дороже и сложнее зубчатых, поэтому их приме­нение оправдано там, где невозможно или нерационально использовать зубчатые редуктора.